專利名稱：次擺線型泵的制造方法以及次擺線型泵的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種劃時代的次擺線型泵的制造方法以及該次擺線型 泵，該方法能夠制造出過去在理論上無法通過應用次擺線型泵的內(nèi)轉(zhuǎn) 子而得以實現(xiàn)的具備月牙形構件的泵。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，作為車輛用的油泵，大多采用轉(zhuǎn)子的齒形為次擺線 形狀的所謂次擺線型泵、或在內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之間配置了被稱為月牙
形構件的新月形部件的所謂月牙泵(crescent pump)。
所說的次擺線型泵中，具有次擺線曲線的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的齒數(shù) 差為1，通過各自的旋轉(zhuǎn)而將齒間空間(隔間)擴大或縮小，從而吸入 或排出油。作為該次擺線型泵的特征，有排出流量高、噪音低、效率 高等。
然而，作為次擺線型泵的問題可以舉出下面一點由于將各隔間 之間隔開的部位是內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的齒面(凸部)和齒面(凸部)相 切的一條線、也就是所說的凸部與凸部的線接觸，所以，壓力容易逃 逸到相鄰的隔間中。而且，由于吸入口與排出口只離開1個齒的量， 所以壓力容易逃逸，存在利用次擺線型泵無法將排出壓力提得很高的 問題。
在此，簡單描述次擺線型泵的具體特征(l)相對于次擺線齒形 的內(nèi)轉(zhuǎn)子(次擺線曲線)的齒形，外轉(zhuǎn)子的齒形保持各內(nèi)外的齒彼此 在一部分上線接觸且無滑動地滾動的狀態(tài)；(2)外轉(zhuǎn)子的齒數(shù)只多形 成l個齒；(3)無法將排出壓力提得很高。而且，筒單描述的話就是
內(nèi)外的齒形相互不分離且無滑動地進行滾動的泵。
另一方面，所說的月牙泵，是在內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒頂與外轉(zhuǎn)子的齒頂之 間配置有被稱為月牙形構件的新月形部件的內(nèi)嚙合齒輪泵。內(nèi)轉(zhuǎn)子和 外轉(zhuǎn)子的齒數(shù)差為2個以上，作為齒形形狀多使用漸開線曲線。作為 該月牙泵的特征，例如可舉出齒與齒的密合性(密封性)高。這是因 為，在次擺線型泵中，相對于凸部(齒面)與凸部(齒面)的線接觸而言，月牙形構件的面(月牙形構件)與凸部(齒面)的線接觸僅連 續(xù)存在月牙形構件長度的量(數(shù)個齒的量)。因而，能夠使排出壓力 比次擺線型泵高。
在該月牙泵中也存在如下問題。也就是說，由于齒形不得不使用 漸開線曲線那樣的非次擺線曲線，因而排出流量低、噪音大、效率低。
這樣，簡單描述月牙泵的具體特征(1)外轉(zhuǎn)子的齒數(shù)比內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒 數(shù)多2個以上；(2)內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子的齒面彼此滑動接觸；(3)排 出壓力高、排出流量低、噪音大、效率低。
另外，迄今為止有一種傳統(tǒng)概念，即，作為次擺線型泵的形態(tài)， 就是內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子的齒數(shù)差為1個而形成齒間空間(隔間)。因而， 不存在內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子的齒數(shù)差為2個以上的次擺線型泵這樣的概念。
其理由是， 一般情況是，外轉(zhuǎn)子相對于形成次擺線型泵的次擺線 齒形的內(nèi)轉(zhuǎn)子來說齒數(shù)差為1個，該齒數(shù)差為1個的外轉(zhuǎn)子的形成方 法也如專利文獻2所示那樣已經(jīng)確定了?？醋鞔螖[線型泵時，關于相 對于次擺線齒形的內(nèi)轉(zhuǎn)子來說齒數(shù)差為2個以上的具有圓滑嚙合的外 轉(zhuǎn)子，并沒有具體的(公知)技術文獻，屬于未知的領域，應認為形 成本身是困難的。對這一點已做了專利文獻檢索。
在專利文獻1的第2頁上段的左欄的下數(shù)第2行至該頁上段的右 欄第1行記述了 "...若能使用同樣的月牙形構件5的話，則能得以應 對，故而優(yōu)選，但靠現(xiàn)有的上述形狀的轉(zhuǎn)子是無法實現(xiàn)的，，。也就是 說，有無法在次擺線型泵中使用月牙形構件的公開。進而，在專利文 獻1的附圖中，在內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之間配置了新月形狀的月牙形構件 且呈次擺線形狀的是內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒面的一部分，剩余的齒面的大部分被 圓弧取代。
在此就次擺線形狀進行考察。所說的次擺線形狀，是在2個圓相 切的狀態(tài)下通過無滑動地滾動而生成的曲線。因而，內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子 在所有的齒相切的狀態(tài)下無滑動地旋轉(zhuǎn)。相對于此，非次擺線形狀的 漸開線曲線等是在齒面與齒面滑動的同時進行旋轉(zhuǎn)，所以即便看起來 是相同的旋轉(zhuǎn)，其動作也大為不同。
而且，在次擺線形狀的內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子的所有齒相切且無滑動地 旋轉(zhuǎn)時，齒數(shù)差僅為1個。對其理由也進行詳細說明。首先，為了圓 滑地旋轉(zhuǎn)，內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的凸部與凹部的齒形形狀大致相同。當內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的齒形形狀不同時，無法很好地實現(xiàn)嚙合。也就是說， 由于齒形形狀大致相同而無滑動地滾動，內(nèi)轉(zhuǎn)子的1個齒量的齒面的 滾動路程和外轉(zhuǎn)子的1個齒量的齒面的滾動路程不得不大體上相同。
1個齒量的齒面的滾動路程在內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子上大體相同，此外由 于外轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子相比位于外側(cè)，所以外轉(zhuǎn)子的齒數(shù)較多。另外，為
了在齒數(shù)差達到2個以上的狀態(tài)下圓滑地旋轉(zhuǎn)，越在外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子 之間形成間隙就越需要增大外轉(zhuǎn)子.原因是當齒形決定下來時，1個齒 量的齒面的滾動行程也就確定出來，由于轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為自然數(shù)，所以 轉(zhuǎn)子齒面的圓周方向長度也自然確定出來，因而，當齒形和齒數(shù)確定 時，轉(zhuǎn)子直徑也就幾乎沒有什么自由度了。
如上所述，當齒形和齒的個數(shù)確定時，轉(zhuǎn)子直徑幾乎無法進行調(diào) 整，因而，在設成齒數(shù)差為2個時，無論如何也會在內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子 之間產(chǎn)生較大間隙。隨著齒數(shù)差的增大，外轉(zhuǎn)子和內(nèi)轉(zhuǎn)子的間隙也變 大。但是，當在內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的齒面與齒面之間出現(xiàn)間隙時，就不 再是前述數(shù)學意義上的無滑動的滾動的次擺線形狀的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子 了，所以具有次擺線形狀的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的齒數(shù)差要為1個。這就 是為什么在現(xiàn)有技術(專利文獻等)中，作為與具有次擺線形狀的內(nèi) 轉(zhuǎn)子圓滑嚙合的外轉(zhuǎn)子，只存在齒數(shù)差為1個且內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子的齒 面間沒有間隙的泵的原因。
專利文獻1(日本)特開昭59-131787號
專利文獻2(日本)特公平2-62715號
在專利文獻1以及2中，次擺線型泵的齒數(shù)差為1個，內(nèi)轉(zhuǎn)子與 外轉(zhuǎn)子的齒面之間沒有間隙，所以不存在配置放到內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的 齒面與齒面之間的月牙形構件(新月形部件)的思想。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述的技術背景，本發(fā)明的技術課題(目的)在于，開發(fā)出 發(fā)揮次擺線型泵和月牙泵彼此的長處而去其短處的理想的泵，也就是 進行開發(fā)，以便能獲得能夠維持次擺線型泵的圓滑旋轉(zhuǎn)、同時提高排 出壓力的月牙泵結構。
即，本發(fā)明的課題在于實現(xiàn)這樣一種次擺線型油泵，該油泵具有 次擺線形狀的內(nèi)轉(zhuǎn)子、與該內(nèi)轉(zhuǎn)子圓滑嚙合旋轉(zhuǎn)的外轉(zhuǎn)子、以及配置在次擺線形狀的內(nèi)轉(zhuǎn)子和與該內(nèi)轉(zhuǎn)子圓滑嚙合旋轉(zhuǎn)的外轉(zhuǎn)子之間的大 致新月形狀的月牙形構件，次擺線形狀的內(nèi)轉(zhuǎn)子和與其圓滑嚙合旋轉(zhuǎn)
的外轉(zhuǎn)子的齒數(shù)差最低也為2個以上。也就是說，本發(fā)明所要解決的 課題(技術課題或目的等)在于，提供無法在專利文獻1以及2的組 合的基礎上制造得出的、插入有月牙形構件的具有次擺線齒形的泵這 一新概念的泵。由此，提供兼有月牙形構件和次擺線的長處的排出流 量高、噪音低、效率高、排出壓力高的泵。
為此，發(fā)明人為了解決上述課題而進行了認真研究，其結果通過 發(fā)明出一種次擺線型泵的制造方法作為第一發(fā)明解決了上述課題，即， 一種具備月牙形構件的次擺線型泵的制造方法，其特征在于，預先成 型內(nèi)轉(zhuǎn)子，該內(nèi)轉(zhuǎn)子的內(nèi)轉(zhuǎn)子齒數(shù)為4個以上的既定數(shù)量N,該內(nèi)轉(zhuǎn)子 的內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形呈由既定半徑的描畫圓形成的次擺線齒形，將外轉(zhuǎn)子齒 數(shù)制成N+2以上的自然數(shù)的既定數(shù)量時，將與上述描畫圓相同的列圓 配置成與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形的齒底相切，以內(nèi)轉(zhuǎn)子中心為中心使上述內(nèi) 轉(zhuǎn)子齒形旋轉(zhuǎn)半個齒的量，并且，以包含上述列圓的外轉(zhuǎn)子的適當?shù)?假想中心為中心，使上述列圓旋轉(zhuǎn)上述N+2以上的自然數(shù)的既定數(shù)量 的齒的半個齒的量，此時，根據(jù)上述列圓不咬入上述內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形的齒 底或齒頂部位也不從該處離開而是呈與該處相切的狀態(tài)時的上述假想 中心決定出確定中心，或者根據(jù)變成相切狀態(tài)時的鄰接的列圓間的間 隔通過算式?jīng)Q定出確定中心，以從該確定中心到上述列圓的半徑，描 畫基準圓，該基準圓具有總計N+2以上的自然數(shù)的既定數(shù)量的相隔等 間隔的上述列圓，將上述列圓作為外轉(zhuǎn)子齒頂形成，制造外轉(zhuǎn)子齒形。
第二發(fā)明的次擺線型泵的制造方法，在上述方案中，其特征在于， 顛倒以半個齒的量旋轉(zhuǎn)的工序，從以包含上述列圓的外轉(zhuǎn)子的適當?shù)?假想中心為中心而且成為上述列圓與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形的齒底或齒頂部
位相切的狀態(tài)時起，以上述內(nèi)轉(zhuǎn)子中心作為中心使上述內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形旋 轉(zhuǎn)半個齒的量，并且，以上述假想中心作為中心使上迷列圓旋轉(zhuǎn)上述
N+2以上的自然數(shù)的既定數(shù)量的齒的半個齒的量，配置成上述列圃與上 述內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形的齒底相切，來決定上述假想中心為確定中心。由此， 解決了上述課題。另外，笫三發(fā)明的次擺線型泵的制造方法，在上述 方案中，其特征在于，描畫出基準圓，該基準圓具有上述總計N+2以 上的自然數(shù)的既定數(shù)量的相隔等間隔的上述列圓，然后，根據(jù)上述確定中心，在靠近上述內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒頂端的部位或齒頂頂端部位，描畫構 成外轉(zhuǎn)子齒底的適當?shù)膱A而形成上述外轉(zhuǎn)子齒底，制造外轉(zhuǎn)子齒形。 由此，解決了上述課題.
第四發(fā)明的次擺線型泵的制造方法，在上述方案中，其特征在于，
在將上述外轉(zhuǎn)子齒數(shù)制造成N+2或者N+3時，以上述內(nèi)轉(zhuǎn)子中心作為 中心使上述內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形旋轉(zhuǎn)半個齒的量，并且，將包含上述列圓的外 轉(zhuǎn)子的適當?shù)募傧胫行淖鳛橹行?，使列圓旋轉(zhuǎn)上述N+2或者N+3的齒 數(shù)中的半個齒的量，制造外轉(zhuǎn)子齒形。由此，解決了上述課題。第五 發(fā)明的次擺線型泵的制造方法，在上述方案中，其特征在于，上述內(nèi)
轉(zhuǎn)子的內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形基于次擺線曲線由既定半徑的描畫圓形成，所述次 擺線曲線是相對于基圓由具有適當偏心量的滾圓形成的次擺線曲線。 由此，解決了上述課題。
笫六發(fā)明提供一種次擺線型泵，通過上述方案的次擺線型泵的制 造方法制造而成。由此，解決了上述課題。另外，第七發(fā)明通過提供 一種次擺線型泵解決了上述課題，其特征在于，內(nèi)轉(zhuǎn)子具有作為由既 定半徑的描畫圓形成的次擺線齒形的內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形，且齒數(shù)為4個以上 的既定數(shù)量N,與該內(nèi)轉(zhuǎn)子相對應地，相對于適當?shù)幕鶞蕡A，以N+2以 上的自然數(shù)的既定數(shù)量為外轉(zhuǎn)子的齒數(shù)，利用與上述描畫圓相同的列 圓成形與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形的齒底以相切的方式嚙合的齒形，上述列圓 作為外轉(zhuǎn)子齒頂形成，在上述內(nèi)轉(zhuǎn)子和上迷外轉(zhuǎn)子的齒面與齒面間的 空隙中具備月牙形構件。
在第一發(fā)明中，次擺線型泵和具有月牙形構件的泵在設計構思方 面不同，以往聯(lián)系這兩者是無法實現(xiàn)的。也就是說，根據(jù)現(xiàn)有的具有 次擺線形狀的轉(zhuǎn)子的設計方法，內(nèi)轉(zhuǎn)子的所有齒頂和外轉(zhuǎn)子的所有齒 頂在理論上是需要相切且無滑動地滾動的.另外，無法設計出具有在 內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的齒面之間設置大間隙的齒數(shù)差為2個以上的次擺線 形狀的轉(zhuǎn)子。而根據(jù)本發(fā)明，能夠制造出在內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之間具有 間隙的齒數(shù)差為2個以上的次擺線型泵，能夠?qū)⒋笾峦耆鼐哂写螖[ 線形狀的內(nèi)轉(zhuǎn)子應用到具有新月形狀的月牙形構件的類型的泵中，制 造設計出外轉(zhuǎn)子的外轉(zhuǎn)子齒形。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種高耐久性 泵，其兼具月牙形構件和次擺線的特征，是高排出流量、低噪音、高 效率、高排出壓力的泵，同時又不像通常的月牙泵那樣使用漸開線齒形等，而是使用次擺線齒形，從而抑制了齒面磨損。
另外，對于月牙形構件及漸開線齒形等，較多使用的是差量為多 個的齒輪。然而，漸開線齒形等的情況下，齒面與齒面的滑動較大， 所以促進了齒面的磨耗，使得耐久性降低。根據(jù)本發(fā)明，通過使用次 擺線齒形，能夠?qū)X面與齒面的滑動抑制在極微量的程度，所以耐久 性變高。而且，由于分隔齒間空間(隔間)的密合性(密封性)得到 提高，所以能夠提高泵性能。在笫二發(fā)明中，獲得與笫一發(fā)明相同的 效果。在第三發(fā)明中，能夠以內(nèi)轉(zhuǎn)子齒頂端作為基準、按希望的間隙 確定外轉(zhuǎn)子齒底直徑。在第四發(fā)明中，盡管本發(fā)明無論齒數(shù)差為幾個 的差量都能夠利用同樣的方法進行設計，但尤其是使用頻度高的齒數(shù)
差為2個的差量、三個的差量時也能良好地進行應對。在第五發(fā)明中， 內(nèi)轉(zhuǎn)子一般多由具有次擺線形狀的齒形做成，容易設計及制造。作為 第六發(fā)明，由于是通過優(yōu)異的制造方法制造出來的次擺線型泵，所以 能夠使得具有月牙形構件的泵性能提高。而且，第七發(fā)明可獲得與第 六發(fā)明相同的效果。


圖l是本發(fā)明的上位概念的制造方法的流程圖。
圖2是本發(fā)明的第一實施例的制造方法的流程圖。
圖3A是使列圓與內(nèi)轉(zhuǎn)子相切的狀態(tài)圖，圖3B是圖3A的主要部分 放大圖，圖3C是使內(nèi)轉(zhuǎn)子以30度、包含列圓的外轉(zhuǎn)子以22. 5度分別 旋轉(zhuǎn)半個齒的量的狀態(tài)圖，圖3D是圖3C的主要部分放大圖。
圖4A是使列圓與內(nèi)轉(zhuǎn)子相切的狀態(tài)圖，圖4B是圖4A的主要部分 放大圖，圖4C是使內(nèi)轉(zhuǎn)子以30度、包含列圓的外轉(zhuǎn)子以22.5度分別 旋轉(zhuǎn)半個齒的量的狀態(tài)圖，圖4D是圖4C的主要部分放大圖。
圖5A是使列圓與內(nèi)轉(zhuǎn)子相切的狀態(tài)圖，圖5B是圖5A的主要部分 放大圖，圖5C是使內(nèi)轉(zhuǎn)子以30度、包含列圓的外轉(zhuǎn)子以22. 5度分別 旋轉(zhuǎn)半個齒的量的狀態(tài)圖，圖5D是圖5C的主要部分放大圖。
圖6A是在圖5D的狀態(tài)下多次求得的狀態(tài)圖，圖6B是將圖6A設 成左右對稱的狀態(tài)圖。
圖7A是根據(jù)確定中心設置基準圓、按相等間隔設置列圓的狀態(tài)圖， 圖7B是求算外轉(zhuǎn)子的齒頂位置的工序圖，圖7C是完成的外轉(zhuǎn)子的局部主浮見圖。
圖8A是內(nèi)轉(zhuǎn)子為6個齒、外轉(zhuǎn)子為8個齒的次擺線型泵，圖8B 是主要部分主視圖。
圖9是本發(fā)明的第二實施例的制造方法的流程圖。
圖IOA是使列圓與內(nèi)轉(zhuǎn)子相切的狀態(tài)圖，圖IOB是圖IOA的主要 部分放大圖，圖10C是使內(nèi)轉(zhuǎn)子以30度、包含列圓的外轉(zhuǎn)子以20度 分別旋轉(zhuǎn)半個齒的量的狀態(tài)圖，圖IOD是圖IOC的主要部分放大圖。
圖IIA是使列圓與內(nèi)轉(zhuǎn)子相切的狀態(tài)圖，圖IIB是圖11A的主要 部分放大圖，圖IIC是使內(nèi)轉(zhuǎn)子以30度、包含列圓的外轉(zhuǎn)子以20度 分別旋轉(zhuǎn)半個齒的量的狀態(tài)圖，圖IID是圖IIC的主要部分放大圖。
圖12A是使列圓與內(nèi)轉(zhuǎn)子相切的狀態(tài)圖，圖12B是圖12A的主要 部分放大圖，圖12C是使內(nèi)轉(zhuǎn)子以30度、包含列圓的外轉(zhuǎn)子以20度 分別旋轉(zhuǎn)半個齒的量的狀態(tài)圖，圖12D是圖12C的主要部分放大圖。
圖13A是內(nèi)轉(zhuǎn)子為6個齒、外轉(zhuǎn)子為9個齒的次擺線型泵，圖13B 是主要部分主視圖。
圖14是內(nèi)轉(zhuǎn)子的內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形的制造過程的狀態(tài)圖。
圖15是發(fā)動機轉(zhuǎn)速與流量的關系的曲線圖。
附圖標記說明
1內(nèi)轉(zhuǎn)子；2外轉(zhuǎn)子；10內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形；ll列圓；20外轉(zhuǎn)子齒形； 50基準圓；Ox確定中心；a基圓；e偏心量；b滾圓；T次擺線曲 線；c描畫圓。
具體實施例方式
下面基于附圖就本發(fā)明的采用月牙形構件的次擺線型泵的制造方 法的實施方式進行說明。首先，內(nèi)轉(zhuǎn)子1本身是通常的次擺線齒形， 設計方法也與通常的求算次擺線齒形的方法相同。在該點上雖然是現(xiàn) 有技術，但為了以該內(nèi)轉(zhuǎn)子1為基準制造外轉(zhuǎn)子2，簡單說明內(nèi)轉(zhuǎn)子l 的制造方法、即求算內(nèi)轉(zhuǎn)子1的次擺線齒形的方法。
內(nèi)轉(zhuǎn)子1如圖14所示那樣，基于次擺線曲線T由既定半徑的描畫 圓c (半徑OC)形成內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形10，該次擺線曲線T是相對于基圓a (半徑OA)由具有適當偏心量e的滾圓b (半徑OB)形成的。也就是 說，內(nèi)轉(zhuǎn)子1具有利用次擺線曲線T形成的內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形10。外轉(zhuǎn)子2的齒頂齒形使用內(nèi)轉(zhuǎn)子1的描畫圓C (內(nèi)轉(zhuǎn)子齒底形狀)。這樣設計是
由于，當內(nèi)轉(zhuǎn)子1和外轉(zhuǎn)子2的齒形不使用相同的描畫圓c (列圓11 = 齒形形狀)時，齒形形狀會不同，而為了使2個轉(zhuǎn)子圓滑地旋轉(zhuǎn)則需 要這樣的設計。也就是說，制造外轉(zhuǎn)子2時的列圓11與制造上述內(nèi)轉(zhuǎn) 子1時的描畫圓c是相同的。以該前提為基礎，就與次擺線齒形的內(nèi) 轉(zhuǎn)子1相差2個以上齒而圓滑嚙合的、具備月牙形構件3的本發(fā)明的 外轉(zhuǎn)子2的設計方法進行說明。當齒數(shù)差為1個時，就是通常的次擺 線型泵，而在本發(fā)明中為2個以上的差量，內(nèi)轉(zhuǎn)子1的內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形10 與外轉(zhuǎn)子2的外轉(zhuǎn)子齒形20的間隙S (空隙)打開較大，在此可以裝 填月牙形構件3。
〈本發(fā)明的第一實施方式內(nèi)轉(zhuǎn)子齒數(shù)6個、外轉(zhuǎn)子齒數(shù)8個的制 造(設計)流程>
第一實施方式從圖2至圖8說明將內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒數(shù)設為(如前述那 樣)6個、按2個的差量圓滑地嚙合的齒數(shù)8個的外轉(zhuǎn)子的設計方法。
最初將列圓個數(shù)(外轉(zhuǎn)子齒數(shù))設定為8個(S11)。首先，內(nèi)轉(zhuǎn) 子1配置成6個齒左右對稱、左右各3個的形式，且齒底朝向正下方 (圖中的正下方位置)，而且，使列圓11與內(nèi)轉(zhuǎn)子的正下方的齒底相 切(S12)[圖3A以及3B]。該狀態(tài)是內(nèi)轉(zhuǎn)子1的齒底與外轉(zhuǎn)子2的齒 頂嚙合最深的狀態(tài)。接著，進行這樣的作業(yè)求算8個齒的基準圓50 [假 想圓]、即配置列圓11 (與描畫圓c相同)的基準圓50 (假想圓參 照圖7A)的假想中心(外轉(zhuǎn)子中心)。該作業(yè)進行數(shù)次或更多次數(shù)。
最初，以該笫一假想中心(^進行嘗試(S13)。從上述內(nèi)轉(zhuǎn)子l和 外轉(zhuǎn)子2的位置關系起，內(nèi)轉(zhuǎn)子1以內(nèi)轉(zhuǎn)子中心為中心旋轉(zhuǎn)半個齒的 量。即，6個齒的內(nèi)轉(zhuǎn)子l從內(nèi)轉(zhuǎn)子中心旋轉(zhuǎn)半個齒的量(60度+ 2)， 并且，8個齒的外轉(zhuǎn)子也以上述第一假想中心Oi作為中心旋轉(zhuǎn)半個齒 的量(45度+ 2) (S14)[圖3C以及3D]。此時，判斷列圓11 (與描 畫圓c相同)是否咬入到內(nèi)轉(zhuǎn)子1的內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形10的齒底或齒頂部位 或從該處分離(S15:參照圖2)。
在本例中，形成為上述內(nèi)轉(zhuǎn)子1的齒底和列圓11 (描畫圓c:與 外轉(zhuǎn)子2的齒頂相當)咬入的狀態(tài)[參照圖3C以及3D]。據(jù)此，明顯是 不圓滑的旋轉(zhuǎn)，所以上述第一假想中心0i放棄，圖2的Sl5的判斷為 "是"，返回到S13之前。然后，如圖4所示那樣，以第二假想中心02進行嘗試(S13)。同樣配置成列圓11與正下方的齒底相切(S12) [圖4A以及4B ],如圖4C以及4D所示那樣，6個齒的內(nèi)轉(zhuǎn)子1從轉(zhuǎn) 子中心旋轉(zhuǎn)半個齒的量(60度+ 2)，而且，以上述第二假想中心02 為中心使8個齒的外轉(zhuǎn)子也旋轉(zhuǎn)半個齒的量(45度+ 2) (S14)。此 時，變成上述內(nèi)轉(zhuǎn)子1的齒底與列圃11 (描畫圓c:與外轉(zhuǎn)子2的齒 頂相當)分離開的狀態(tài)[參照圖4C以及4D]。據(jù)此，也不是圓滑旋轉(zhuǎn)， 所以上述第二假想中心02放棄，S15的判斷為"是，，，返回到S13前。
接著，以第三假想中心03進行嘗試(S13)。如圖5A以及5B所 示那樣，同樣地進行接觸，如圖5C以及5D所示那樣，6個齒的內(nèi)轉(zhuǎn)子 從中心旋轉(zhuǎn)半個齒的量(60度+ 2)，而且，以上述第三假想中心03 為中心使8個齒的外轉(zhuǎn)子也旋轉(zhuǎn)半個齒的量(45度+ 2) (S14)。此 時，形成上述內(nèi)轉(zhuǎn)子1的齒底與列圓11 (描畫圓c:與外轉(zhuǎn)子2的齒 頂相當)相切程度的狀態(tài)[參照圖5C以及5D]。據(jù)此，可以預測是圓滑 旋轉(zhuǎn)，S15的判斷為"否，，，決定上述第三假想中心03作為外轉(zhuǎn)子2 的確定中心0X (S16)。這是圖示計算(畫法幾何)的制造方法。在分 別使內(nèi)轉(zhuǎn)子1與多種假想的外轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)半個齒的量時，內(nèi)轉(zhuǎn)子1的 齒底與列圓11正好相切的假想圓中心以及假想圓半徑僅存在有一個。
還有根據(jù)所計算出的確定中心Ox求算半徑的方法。這如圖W所示 那樣，能夠通過上述內(nèi)轉(zhuǎn)子1的齒底與列圓11 (描畫圓c:與外轉(zhuǎn)子2 的齒頂相當)變成相切程度狀態(tài)時的距離和旋轉(zhuǎn)角e進行求算。更容 易理解地進行說明，如圖6所示那樣，以從兩側(cè)保持內(nèi)轉(zhuǎn)子1的齒頂 部位的方式，在圖5D的左右側(cè)設置列圓11，這樣的話，該左右側(cè)的列 圓11、 ll間的距離為L，旋轉(zhuǎn)角e為22.5度。
通過所求的基準圓SO的半徑r- (L/2) /sin ( 2;r/16 )進行求算。 也自然能求算出該確定中心0x。
若能夠確定所配置的列圓11 (與描畫圓c相同)中鄰接的2個列 圓11、 ll的位置(間隔L， Ll， L2)的話，則能夠在基準圓50(假想
圓)上按相同間隔配置所要配置的列圓11。也就是說，如果事先決定 外轉(zhuǎn)子2的齒數(shù)N (內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒數(shù)+2個以上)，則之后求出成為外轉(zhuǎn) 子的齒頂齒形的列圓11之中相鄰的2個列圓11、 11的位置，便能夠 求出外轉(zhuǎn)子2自身的大小(基于基準圓50的大小)。
無論怎樣，都根據(jù)外轉(zhuǎn)子2的確定中心Ox描畫基準圓50,相對于所描畫出的列圓11 (描畫圓c)，以分別具有45度相位差的方式描畫 總計8個圓[S17:參照圖7A]。然后，根據(jù)外轉(zhuǎn)子2的確定中心Ox，在 靠近上述內(nèi)轉(zhuǎn)子1的頂端的部位或者齒頂頂端部位(稍微離開頂端部 位的位置)，如圖7A以及7B所示那樣，描畫齒底基準圓51,決定外 轉(zhuǎn)子2的1個齒底(S18)。然后，相對于其他的7個齒頂也分別進行 描畫，決定出外轉(zhuǎn)子2的全部齒底(S19)。這樣，實現(xiàn)外轉(zhuǎn)子2的齒 數(shù)為8個的制造(設計)。
如圖6所示那樣，根據(jù)列圓11 (外轉(zhuǎn)子2的齒頂)與內(nèi)轉(zhuǎn)子1的 齒面相切的位置是靠齒頂?shù)那悬cP1還是靠齒底的切點P2，基準圓(假 想圓)的半徑及確定中心0x也不同。簡單地說，列圓ll在靠齒頂處 通過切點P1相切時，基準圓50 (假想圓)的半徑小，而列圓在靠齒底 處通過切點P2相切時，基準圓60 (假想圓)的半徑大。
〈本發(fā)明的第二實施方式內(nèi)轉(zhuǎn)子齒數(shù)6個、外轉(zhuǎn)子齒數(shù)9個的制 造(設計)流程>
如圖9至圖13所示那樣，本實施方式中齒數(shù)差為3， 6個齒的內(nèi) 轉(zhuǎn)子從內(nèi)轉(zhuǎn)子1的中心旋轉(zhuǎn)半個齒的量(60度+ 2)，而且，9個齒的 外轉(zhuǎn)子2也以上述第一假想中心04、05、06作為中心旋轉(zhuǎn)半個齒的量(40 度+ 2)。該制造方法與上述第一實施方式相同，能夠求算出外轉(zhuǎn)子2 的確定中心0X。也就是說，此后除了外轉(zhuǎn)子2的旋轉(zhuǎn)角e為20度以外， 與第一實施方式的制造方法相同。也就是說，是圖9的S21~S29的制 造方法。
〈內(nèi)轉(zhuǎn)子齒數(shù)為N (4)個以上、外轉(zhuǎn)子齒數(shù)(N+2以上的自然數(shù)) 的制造(設計)流程>
該制造(設計)流程如圖1所示。起初，將內(nèi)轉(zhuǎn)子齒數(shù)設為4個 以上的N。將列圓11的個數(shù)(外轉(zhuǎn)子齒數(shù))設定為(N+2以上的自然 數(shù))個(S1)。首先，內(nèi)轉(zhuǎn)子l配置成左右對稱，且齒底朝向正下方， 而且使列圓與該正下方的齒底相切(S2)。該狀態(tài)是內(nèi)轉(zhuǎn)子1的齒底 與外轉(zhuǎn)子2的齒頂嚙合最深的狀態(tài)。接著，進行這樣的作業(yè)求算(^2 以上的自然數(shù))個齒的基準圓50 (假想圓)、即配置列圓11的圓(假 想圓)的假想中心。該作業(yè)大多進行數(shù)次或更多次數(shù)。
最初，以該第一假想中心Oi進行嘗試(S3)。從上述內(nèi)轉(zhuǎn)子和外 轉(zhuǎn)子的位置關系起，以內(nèi)轉(zhuǎn)子中心為中心使內(nèi)轉(zhuǎn)子l旋轉(zhuǎn)半個齒的量。即，N個齒的內(nèi)轉(zhuǎn)子1從該內(nèi)轉(zhuǎn)子1的中心旋轉(zhuǎn)半個齒的量(360 + N + 2)，而且，(N+2)個齒的外轉(zhuǎn)子也以上述第一假想中心O,作為中 心旋轉(zhuǎn)半個齒的量[360 + (N+2) +2] (S4)。此時，判斷列圓是否咬 入到內(nèi)轉(zhuǎn)子1的齒底或齒頂部位或是從該處離開(S5)。
例如，形成為內(nèi)轉(zhuǎn)子1的齒底和外轉(zhuǎn)子2的齒頂(描畫圓列圓) 咬入的狀態(tài)。據(jù)此，明顯不是圓滑的旋轉(zhuǎn)，所以上述第一假想中心0, 放棄，S5的判斷為"是"，返回到S3之前。然后，以第二假想中心 02進行嘗試(S3)。同樣進行旋轉(zhuǎn)(S4)。此時，形成內(nèi)轉(zhuǎn)子1的齒 底與外轉(zhuǎn)子2的齒頂(描畫圓列圓)分離開的狀態(tài)。據(jù)此，也不是 圓滑的旋轉(zhuǎn)，所以上述第二假想中心放棄，S5的判斷為"是，，，返回 到S3之前。然后，以第三假想中心03進行嘗試(S3)。同樣進行旋轉(zhuǎn) (S3)。
此時，形成內(nèi)轉(zhuǎn)子1的齒底與外轉(zhuǎn)子2的齒頂(與列圓同等)相 切程度的狀態(tài)，據(jù)此，可預想到圓滑旋轉(zhuǎn)，S5的判斷為"否"，決定 上述第三假想中心作為外轉(zhuǎn)子2的確定中心(S6)。還有根據(jù)計算出 的確定中心求算半徑的方法。在通過算式實施的情況下，通過所求的 基準圓50的半徑r-(L/2) /sink/ (N+2以上的自然數(shù))]進行求算。 也自然能求算出該確定中心。
然后，依據(jù)外轉(zhuǎn)子2的確定中心，描畫基準圓，相對于所描畫出 的列圓(描畫圓)，分別具有[360 + (N+2)]度相位差地描畫總計[N+2] 個(S7)。并且，依據(jù)外轉(zhuǎn)子2的確定中心，在靠近上述內(nèi)轉(zhuǎn)子1的 圖中齒頂端的部位或者齒頂頂端部位描圓，決定外轉(zhuǎn)子2的1個齒底 (S8)。并且，也分別相對于其他剩余的齒頂描圓，決定出外轉(zhuǎn)子2 的全部齒底(S9)。
這樣，實現(xiàn)外轉(zhuǎn)子齒數(shù)(N+2)個的制造(設計)。另外，在外轉(zhuǎn) 子齒數(shù)為(N+3以上的整數(shù))時也同樣能夠得以實施。根據(jù)本發(fā)明的制 造方法，無論內(nèi)轉(zhuǎn)子1和外轉(zhuǎn)子2的齒數(shù)差為2個以上的任何差量， 都能夠通過本發(fā)明的同一種方法設計出外轉(zhuǎn)子.
另外，還存在這樣的制造方法將以半個齒的量旋轉(zhuǎn)的工序顛倒， 以上述列圓11的適當?shù)募傧胫行臑橹行模倚纬缮鲜隽袌A與上述內(nèi)轉(zhuǎn) 子齒形的齒底或齒頂部位相切的狀態(tài)，從此時起，以上述內(nèi)轉(zhuǎn)子中心 為中心使上述內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形旋轉(zhuǎn)半個齒的量，而且，以上述假想中心為中心，旋轉(zhuǎn)上述(N+2以上的自然數(shù))的既定數(shù)的齒的半個齒的量，配 置成上述列圓與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形的齒底相切，決定上述假想中心作為 確定中心。進而，對于內(nèi)轉(zhuǎn)子齒數(shù)為6個且外轉(zhuǎn)子齒數(shù)為8個的制造 方法、或者內(nèi)轉(zhuǎn)子齒數(shù)為6個且外轉(zhuǎn)子齒數(shù)為9個的制造方法，也都 存在顛倒以半個齒的量旋轉(zhuǎn)的工序的工序。簡單來講，是從圖5C以及 5D的狀態(tài)變成圖5A以及5B所示狀態(tài)的工序，或者從圖12C以及12D 的狀態(tài)變成圖12A以及12B所示狀態(tài)的工序。該方法也能獲得相同的 效果。
根據(jù)現(xiàn)有的"具有次擺線形狀"的轉(zhuǎn)子的設計方法，需要內(nèi)轉(zhuǎn)子
動(實際進:考慮了間隙等因素的齒形修正，不會完全相切:而且沒
有完全不滑動的情況。其中，該量為數(shù)十nm，該程度的齒形修正也包 含在本發(fā)明中)。因而，無法設計出在內(nèi)轉(zhuǎn)子1和外轉(zhuǎn)子2的齒面之 間設置大間隙的齒數(shù)差為2個以上的具有次擺線形狀的轉(zhuǎn)子。
然而，在本申請的發(fā)明中，能夠提供一種次擺線型油泵，該次擺 線型油泵包括大致完全的次擺線形狀的內(nèi)轉(zhuǎn)子1、以該內(nèi)轉(zhuǎn)子1的齒面 形狀為基礎設計的圓滑旋轉(zhuǎn)的齒數(shù)多2個以上的外轉(zhuǎn)子2、和配置在具 有大致完全的次擺線形狀的內(nèi)轉(zhuǎn)子1與外轉(zhuǎn)子2之間的呈新月形狀的 月牙形構件3。而且，根據(jù)本發(fā)明設計的外轉(zhuǎn)子2的齒形最少也用在外 轉(zhuǎn)子2中與內(nèi)轉(zhuǎn)子1嚙合的齒形嚙合部。(內(nèi)轉(zhuǎn)子1為次擺線形狀， 是一般的構件)。作為內(nèi)轉(zhuǎn)子1和外轉(zhuǎn)子2不嚙合的部分的、齒頂或 齒底，能夠通過適當設計而改變齒形形狀。另外，認為在旋轉(zhuǎn)半個齒 的量的本發(fā)明方法以外，要制作出圓滑嚙合的齒數(shù)相差2個以上的次 擺線齒形的外轉(zhuǎn)子2是困難的。
另外，內(nèi)轉(zhuǎn)子1和外轉(zhuǎn)子2的齒形嚙合部的形狀包括齒與齒的間 隙量(大約40jim內(nèi)外)的齒形形狀修正，在數(shù)十nm程度的小范圍內(nèi)， 根據(jù)本發(fā)明唯一確定出外轉(zhuǎn)子2的嚙合部的齒形形狀。而且，在圖15
的發(fā)動機轉(zhuǎn)速與流量的關系曲線圖中，根據(jù)本申請的發(fā)明，轉(zhuǎn)速為大 約5000轉(zhuǎn)以上時流量增加，能夠使泵效率增高。另外，擺線形狀是在 次擺線形狀之中滾動圓半徑-偏心量的特別值，擺線也包含在本發(fā)明之 內(nèi)。
權利要求
1. 一種具備月牙形構件的次擺線型泵的制造方法，其特征在于，預先成型內(nèi)轉(zhuǎn)子，該內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為4個以上的既定數(shù)量N，該內(nèi)轉(zhuǎn)子的內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形呈由既定半徑的描畫圓形成的次擺線齒形，將外轉(zhuǎn)子齒數(shù)制成N+2以上的自然數(shù)的既定數(shù)量時，將與上述描畫圓相同的列圓配置成與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形的齒底相切，以內(nèi)轉(zhuǎn)子中心為中心使上述內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形旋轉(zhuǎn)半個齒的量，并且，以包含上述列圓的外轉(zhuǎn)子的適當?shù)募傧胫行臑橹行?，使上述列圓旋轉(zhuǎn)上述N+2以上的自然數(shù)的既定數(shù)量的齒的半個齒的量，此時，根據(jù)上述列圓不咬入上述內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形的齒底或齒頂部位也不從該處離開而是呈與該處相切的狀態(tài)時的上述假想中心決定出確定中心，或者根據(jù)變成相切狀態(tài)時的鄰接的列圓間的間隔通過算式?jīng)Q定出確定中心，以從該確定中心到上述列圓的半徑，描畫基準圓，該基準圓具有總計N+2以上的自然數(shù)的既定數(shù)量的相隔等間隔的上述列圓，將上述列圓作為外轉(zhuǎn)子齒頂形成，制造外轉(zhuǎn)子齒形。
2. 如權利要求1所述的次擺線型泵的制造方法，其特征在于，顛 倒以半個齒的量旋轉(zhuǎn)的工序，從以包含上述列圓的外轉(zhuǎn)子的適當?shù)募?想中心為中心而且成為上述列圓與上述內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形的齒底或齒頂部位 相切的狀態(tài)時起，以上述內(nèi)轉(zhuǎn)子中心作為中心使上述內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形旋轉(zhuǎn) 半個齒的量，并且，以上述假想中心作為中心使上述列圓旋轉(zhuǎn)上述N+2 以上的自然數(shù)的既定數(shù)量的齒的半個齒的量，配置成上述列圓與上述 內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形的齒底相切，來決定上述假想中心為確定中心。
3. 如權利要求1或2所述的次擺線型泵的制造方法，其特征在于， -描畫出基準圓，該基準圓具有上述總計N+2以上的自然數(shù)的既定數(shù)量的相隔等間隔的上述列圓，然后，根據(jù)上述確定中心，在靠近上述內(nèi) 轉(zhuǎn)子的齒頂端的部位或齒頂頂端部位，描畫構成外轉(zhuǎn)子齒底的適當?shù)?圓而形成上述外轉(zhuǎn)子齒底，制造外轉(zhuǎn)子齒形。
4. 如權利要求1或2所述的次擺線型泵的制造方法，其特征在于， 在將上述外轉(zhuǎn)子齒數(shù)制造成N+2或者N+3時，以上述內(nèi)轉(zhuǎn)子中心作為 中心使上述內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形旋轉(zhuǎn)半個齒的量，并且，將包含上述列圓的外 轉(zhuǎn)子的適當?shù)募傧胫行淖鳛橹行?，使列圓旋轉(zhuǎn)上述N+2或者N+3的齒數(shù)中的半個齒的量，制造外轉(zhuǎn)子齒形。
5. 如權利要求l、 2、 3或4中任一項所述的次擺線型泵的制造方法，其特征在于，上述內(nèi)轉(zhuǎn)子的內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形基于次擺線曲線由既定半 徑的描畫圓形成，所述次擺線曲線是相對于基圓由具有適當偏心量的 滾圓形成的次擺線曲線。
6. —種次擺線型泵，通過如權利要求1、 2、 3、 4或5中任一項 所述的次擺線型泵的制造方法制造而成。
7. —種次擺線型泵，其特征在于，內(nèi)轉(zhuǎn)子具有作為由既定半徑的 描畫圓形成的次擺線齒形的內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形，且齒數(shù)為4個以上的既定數(shù) 量N，與該內(nèi)轉(zhuǎn)子相對應地，相對于適當?shù)幕鶞蕡A，以N+2以上的自然 數(shù)的既定數(shù)量為外轉(zhuǎn)子的齒數(shù)，利用與上述描畫圓相同的列圓形成與 上述內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形的齒底以相切的方式嚙合的齒形，上述列圓作為外轉(zhuǎn) 子齒頂形成，在上述內(nèi)轉(zhuǎn)子和上述外轉(zhuǎn)子的齒面與齒面間的空隙中具 備月牙形構件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種次擺線型泵的制造方法以及次擺線型泵，該方法能夠制造出過去在理論上無法通過應用次擺線型泵的內(nèi)轉(zhuǎn)子而得以實現(xiàn)的具備月牙形構件的次擺線型泵。預先成型齒數(shù)為4個以上的既定數(shù)量N的內(nèi)轉(zhuǎn)子，按N+2以上的自然數(shù)的既定數(shù)量制造外轉(zhuǎn)子齒數(shù)時，將與描畫圓相同的列圓配置成相切于內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形的齒底，從上述內(nèi)轉(zhuǎn)子中心使上述內(nèi)轉(zhuǎn)子齒形旋轉(zhuǎn)半個齒的量，而且從包含上述列圓的外轉(zhuǎn)子的假想中心使列圓旋轉(zhuǎn)上述N+2以上的自然數(shù)的既定數(shù)量的齒的半個齒的量，根據(jù)變成相切狀態(tài)時的上述假想中心等決定出確定中心，以從該確定中心到上述列圓的半徑，描畫具有總計N+2以上的自然數(shù)的既定數(shù)量的相隔等間隔的上述列圓的基準圓，將上述列圓作為外轉(zhuǎn)子齒頂形成，制造外轉(zhuǎn)子齒形。
文檔編號F04C2/10GK101413500SQ20081017099
公開日2009年4月22日 申請日期2008年10月21日 優(yōu)先權日2007年10月21日
發(fā)明者天野勝, 渡邊貴俊, 甲斐圭一, 藤木謙一 申請人:株式會社山田制作所